[發(fā)明專利]基于Att-3CRB-Unet網(wǎng)絡(luò)的指靜脈圖像分割方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011376389.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112183510A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙國棟;李學(xué)雙;張烜
• 申請（專利權(quán)）人: 北京圣點(diǎn)云信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06N3/04
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 樂俊

本發(fā)明涉及一種基于Att?3CRB?Unet網(wǎng)絡(luò)的指靜脈圖像分割方法及裝置，所述的指靜脈圖像分割方法包括：1）制作用于訓(xùn)練指靜脈圖像分割模型的訓(xùn)練集；2）將所述訓(xùn)練集中的指靜脈圖像作為訓(xùn)練樣本輸入到帶有注意力機(jī)制的Att?3CRB?Unet網(wǎng)絡(luò)中，訓(xùn)練形成指靜脈圖像分割模型；3）通過所述指靜脈圖像分割模型對輸入的指靜脈圖像進(jìn)行分割，得到分割后的指靜脈圖像。本發(fā)明使用Att?3CRB?Unet網(wǎng)絡(luò)，通過三次循環(huán)殘差塊（3CRB），獲得了較好地模型學(xué)習(xí)效率；本發(fā)明在Att?3CRB?Unet網(wǎng)絡(luò)的跳躍連接中使用注意力機(jī)制，使注意系數(shù)對指靜脈圖像上的局部區(qū)域具有特異性，通過減小噪聲點(diǎn)權(quán)值，解決了圖像分割結(jié)果中的少數(shù)背景噪聲遮擋靜脈像素點(diǎn)的問題，有利于提高圖像分割性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)視覺識別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Att-3CRB-Unet網(wǎng)絡(luò)的指靜脈圖像分割方法及裝置。

背景技術(shù)

生物識別技術(shù)主要是指通過人類特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。人類的生物特征通常具有唯一性、遺傳性等特點(diǎn)，而指靜脈識別技術(shù)就屬于生物識別技術(shù)的一個分支。指靜脈識別技術(shù)相對于傳統(tǒng)的指紋識別、筆跡識別技術(shù)而言，其利用外部看不到的指靜脈信息進(jìn)行身份識別，具有極高的防偽性。但由于指靜脈圖像的采集可能受光照等外部環(huán)境以及生物自身比如受到重壓等的影響，所采集的指靜脈圖像可能存在噪聲干擾、偏光、低對比度等問題。對于這些受損的指靜脈圖像利用傳統(tǒng)的閾值分割或最大曲率分割等圖像分割方式難以提取出圖像上的靜脈細(xì)節(jié)特征，影響靜脈識別的準(zhǔn)確率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明以解決傳統(tǒng)圖像分割方式難以提取受損指靜脈圖像上的指靜脈特征的問題為目的，提供了一種基于Att-3CRB-Unet的指靜脈圖像分割方法及裝置。

為達(dá)此目的，本發(fā)明提供一種基于Att-3CRB-Unet網(wǎng)絡(luò)的指靜脈圖像分割方法，包括：

1）制作用于訓(xùn)練指靜脈圖像分割模型的訓(xùn)練集；

2）將所述訓(xùn)練集中的指靜脈圖像作為訓(xùn)練樣本輸入到帶有注意力機(jī)制的Att-3CRB-Unet網(wǎng)絡(luò)中，訓(xùn)練形成指靜脈圖像分割模型；

3）通過所述指靜脈圖像分割模型對輸入的指靜脈圖像進(jìn)行分割，得到分割后的指靜脈圖像。

優(yōu)選地，所述Att-3CRB-Unet網(wǎng)絡(luò)包括編碼模塊和解碼模塊，所述指靜脈圖像輸入到所述編碼模塊中，通過所述編碼模塊對指靜脈進(jìn)行特征編碼，所述編碼模塊的輸出作為所述解碼模塊的輸入，所述解碼模塊對輸入進(jìn)行特征解碼最終輸出指靜脈分割圖，

所述編碼模塊中包括依序級聯(lián)的第一編碼層、第二編碼層、第三編碼層、第四編碼層和第五編碼層，每一編碼層包括一3CRB三次循環(huán)殘差塊，前一編碼層中的所述3CRB三次循環(huán)殘差塊通過一最大池化層與后一編碼層中的所述3CRB三次循環(huán)殘差塊連接，所述第五編碼層中的所述3CRB三次循環(huán)殘差塊的輸出作為一第一上池化層的輸入，所述第一上池化層的輸出連接所述解碼模塊的輸入。

優(yōu)選地，所述解碼模塊包括依序級聯(lián)的第一解碼層、第二解碼層、第三解碼層和第四解碼層，每一解碼層包括一所述3CRB三次循環(huán)殘差塊，所述第一上池化層的輸出作為所述第一解碼層中的所述3CRB三次循環(huán)殘差塊的輸入，前一解碼層中的所述3CRB三次循環(huán)殘差塊通過一第二上池化層與后一解碼層中的所述3CRB三次循環(huán)殘差塊連接，所述第四解碼層中的所述3CRB三次循環(huán)殘差塊的輸出連接一用于輸出所述指靜脈分割圖的卷積層。

優(yōu)選地，所述3CRB三次循環(huán)殘差塊中包含卷積層、BN層和ReLU層，所述3CRB三層循環(huán)殘差塊中的所述卷積層的輸出連接所述BN層的輸入，所述BN層的輸出連接所述ReLU層的輸入。

優(yōu)選地，第層中的所述3CRB三次循環(huán)殘差塊的輸入為第層、第層和第層的輸出的累加結(jié)果，所述累加結(jié)果通過以下公式（1）表示：